Вступление в гигиену и экологию. Основные законы гигиены. Основы предохранительного и текущего санитарного надзора. Принципы гигиенического нормирования. Космосфера, солнечная радиация и здоровье. Гигиеническое значение солнечной радиации, физических свойств и химического состава воздушной среды. Гигиеническое значение составляющих биосферы (атмосферы, гидросферы, литосферы).
Объектом изучения экологии человека следует считать систему “человек — окружающая среда”, или антропоэкосистему, что является территориальной системой, в пределах которой однотипная городская или сельская человеческая популяция взаимодействует с относительно однородной окружающей средой и критерием эффективности функционирования которой, является высокий уровень здоровья населения. Антропоэкосистемы являются составными частями социоэкосистеми соответствующего иерархического уровня.
Таким образом, объектом изучения экологии и гигиены является система человек — окружающая среда, которую объединяют в понятие “антропоэкологическая система”, в центре которой стоит человек, коллективы людей, их здоровье с учетом влияния факторов естественной и социальной сред, что обеспечивает жизнедеятельность. Экология человека и гигиена имеют одну междисциплинарную основу, что имеет одну цель в преодолении глобального кризиса в экосистеме.
Следует считать, что гигиена и экология — это науки, которые взаимодополняют друг друга. Экология человека имеет для врачей еще и морально-этическое значение, ведь отражает экологию культуры, духовности, языка, личности, что способствует формированию нового мировоззрения (рис. 1).
К главным заданиям экологии человека принадлежат изучения состояния здоровья людей и социально-трудового потенциала популяций данной генерации, прогноз состояния здоровья будущих генераций, изучение влияния отдельных факторов окружающей среды и их комплексов на здоровье и жизнедеятельность популяций, разработки путей повышения уровня здоровья и социально-трудового потенциала населения, разработки научно-обоснованных нормативов коррекции соответствующих компонентов систем жизнеобеспечения с учетом прогнозов и анализа антропоэкологического напряжения.
Гигиена является именно той профилактической медицинской наукой, которая сосредоточивает внимание на оценке условий окружающей среды, которые влияют на здоровье людей, на разработке критериев качеств окружающей среды и на научном обосновании оптимальных для человека параметров окружающей среды, что является основой гигиенического нормирования.
Комплексным показателем, который отображает состояние любой человеческой популяции, есть уровень здоровья — естественное состояние организма, что характеризует его определенным равновесием с биосферой и отсутствием любых болезненных изменений. По официальному определению ВООЗ: “Здоровье — состояние полного физического, духовного и социального благосостояния, а не лишь отсутствие заболевания или физических дефектов”. Учитывая это, здоровье может иметь много уровней и расцениваться как состояние структуры, функции и адаптационных возможностей человека, которое обеспечивает его жизнь.
Таким образом, здоровье человека, которое обеспечено его гомеостазом, может сохраняться и при некотором изменении параметров факторов окружающей среды. Благодаря процессам адаптации у человека факторы окружающей среды к определенным границам дают возможность сохранить здоровье у каждого индивидуума. Однако, если поступают сигналы о большой опасности и включенных механизмов не хватает, возникает картина стрессовых и других заболеваний. По данным ВООЗ, 80% болезней вызваны именно состоянием экологического напряжения.
Данные о снижении уровня здоровья населения, которое предопределенно неблагоприятными изменениями окружающей среды, дают возможность эффективнее влиять и на него, и на здоровье населения.
Целью клинической диагностики является распознавание заболеваний, которые уже возникли, потому она не может решить заданий гигиены, которые заключаются в организации первичной профилактики, целью которой является определение состояния здоровья от максимального уровня к началу болезни, то есть донозологического состояния.
Объектом исследования гигиенической донозологической диагностики является здоровый человек и общество, предметом — здоровье, а целью — определение взаимосвязей между здоровьем людей и окружающей и социальной средой. Реакция организма на влияние факторов окружающей среды очень сложная, и учет всех изменений приобретает особенно важное значение во время изучения состояния здоровья населения.
Потому-то в настоящее время широко развиваются исследования, посвященные проработке системы физиологичных, биохимических, морфологических, иммунобиологических и генетических показателей ранних изменений в организме, которые возникают под воздействием факторов окружающей среды.
Факторы окружающей среды характеризуются разным влиянием на организм. Это может быть раздельное действие, то есть действие на организм лишь одного фактора, комбинированная, когда на организм влияет суммарно несколько веществ одной природы, когда химическое вещество поступает в организм различными путями одновременно с разных объектов окружающей среды, и соединенное действие, когда на организм одновременно суммарно влияют физические, химические и биологические факторы окружающей среды.
Получить истинную картину состояния здоровья населения в связи с качествами окружающей среды возможно при условии создания специальной автоматизированной системы. Состояние здоровья населения, что определяется генофондом популяции, состоянием окружающей среды и социально-экономическими факторами, можно выучить путем измерения показателей структуры, функции и адаптационных резервов и сравнения их с нормативами или путем определения средней продолжительности жизни, работоспособности, репродуктивной функции.
Таким образом, профилактика заболеваний зависит в первую очередь от своевременного решения вопросов охраны окружающей среды.
Методы исследований в гигиене
Предметом гигиены является не только определение закономерностей влияния факторов окружающей среды на здоровье, но и научное обоснование оптимальных параметров их с целью последующей разработки мероприятий, направленных на оздоровление окружающей среды. Эти меры могут касаться устранения причин заболеваний, устранения условий, которые способствуют возникновению патологии, в конечном итоге они могут усиливать развитие в организме защитных реакций.
Выполнение этих заданий гигиены обусловило потребность применения многих, значительно шире, чем в клинической медицине, многообразных методов исследования. Гигиена также использовала для своих исследований методы других наук. Ведь если объектом изучения лечебной медицины является человек с его биологическими характеристиками в норме и в случае патологии, реакцией на действие агента, который повлек заболевание, то есть разрушил в организме взаимосвязь его с окружающей средой, то объектом изучения гигиены является здоровый человек. Если врач применяет лечение в зависимости от индивидуальных особенностей отдельного больного, то здоровье как предмет изучения гигиены касается не только отдельного человека, а является категорией социальной и принадлежит в первую очередь к целой группе людей, то есть к человеческому обществу и популяции.
С целью исследования окружающей среды выбирают один из самых распространенных методов, который применяется в гигиене, а именно — метод санитарного обследования окружающей среды, его многообразных факторов, которые влияют на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни людей. Он носит характер описательного и дает оценку санитарного состояния объекта по внешним признакам. Во время изучения местности с санитарной целью часто применяют санитарно-топографическое обследование, с помощью которого определяют характер рельефа местности, отношение к основным направлениям ветров, ориентацию местности, озеленение, наличие водных источников и тому подобное.
Врач, в первую очередь гигиенист, использует для таких обследований специально проработанную карту и с помощью специальных схем или программ проводит санитарное описание фактора или объекта, какое оно изучает, а затем составляет вывод о санитарном состоянии этого объекта. В завершение врач пишет акт санитарного обследования за специально установленной формой, где указывает обнаруженные конкретные санитарные нарушения и недостатки, а также выкладывает свои предложения относительно устранения их.
Врач широко использует инструментально-лабораторные методы исследования и методы, которые регистрируют реакции организма на действие факторов окружающей среды. Есть большое количество инструментально-лабораторных методов исследований, благодаря которым можно дать качественную и количественную характеристики среды. Это делают при участии врачей-лаборантов санитарно-гигиенической и бактериологической лабораторий.
Физические методы служат для определения таких параметров окружающей среды, как температура, влажность, движение воздуха, барометрическое давление воздуха, для измерения параметров атмосферного электрического тока, солнечной радиации, шума и вибрации, радиоактивного излучения и тому подобное с использованием соответствующей измерительной аппаратуры.
Химические методы используют для определения химического состава воздуха, воды почвы, пищевых продуктов, а также определения примесей в виде химических веществ, которые загрязняют эти объекты исследования.
К физико-химическим методам принадлежат определения физических и химических параметров с помощью полярографии, хроматографии, колориметрии, спектрографии, методы меченых атомов и тому подобное.
Биологические методы используют в случае проведения пробных исследований на животных. К биологическим методам исследования принадлежат микробиологические, микологические, гельминтологические, вирусологические методы.
Следует отметить, что самыми простыми являются органолептические методы, которые основаны на восприятии органов ощущения, в частности зрения, обоняния, вкуса и прикосновения. С помощью анализаторов можно определить внешний вид, цвет, запах, вкус и консистенцию объекта. Эти методы чаще всего применяют во время оценки пищевых продуктов и определения качеств питьевой воды.
С целью определения качественной и количественной характеристик окружающей среды, а также выявления ее влияния на организм применяют гигиенический эксперимент. Такие экспериментальные исследования проводят по специально проработанным и апробированным программам с использованием физиологичных, биохимических, иммунологических, гистоморфологических, гистохимических, а также электронно-микроскопических, генетических и других методов исследования.
С целью нормирования таких безвредных для организма факторов окружающей среды, как микроклимат, освещение и тому подобное, применяется камеральный эксперимент на людях.
Важным в гигиенических исследованиях является метод натурного эксперимента, который дает возможность проследить влияние факторов окружающей среды в реальных, то есть натуральных, условиях на здоровье людей. С помощью такого эксперимента можно выучить состояние здоровья населения, что живет на разных расстояниях, на реальном объекте в конкретных социально-экономических и природоклиматических условиях с разной интенсивностью загрязнения воздуха, выбросами промышленных предприятий или состояние здоровья рабочих промышленных предприятий с разной интенсивностью загрязнения воздуха рабочей зоны. Этот эксперимент имеет решающее значение в проверке гигиенических нормативов.
Специфическим для гигиены является эпидемиологический метод, который дает возможность изучать здоровье населения, что находится под воздействием многообразных эндогенных и экзогенных факторов.
Эпидемиологическими являются все методики, благодаря которым можно определить наличие и характер влияния факторов окружающей среды на здоровье обследуемых людей. С помощью эпидемиологического метода изучают здоровье отдельного индивидуума, а также группы людей.
Гигиеническое значение солнечной радиации. Использование ее составляющих з лечебно-профилактической целью.
С физической точки зрения солнечная энергия представляет собой поток электромагнитных излучений с различной длиной волны. Спектральный состав солнца колеблется в широком диапазоне от длинных волн до волн исчезающей малой, величины.
Если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5%, видимая часть — 52% и инфракрасная часть — 43%, то – поверхности земли ультрафиолетовая часть составляет 1%, видимая — 40% и инфракрасная часть солнечного спектра — 59%.
У поверхности земли солнечная радиация всегда меньше, чем у границы тропосферы, это объясняется как различной высотой стояния солнца над горизонтом, так и различной чистотой атмосферного воздуха, большим разнообразием погодных условий, облаками, осадками и т.д. При подъеме на высоту масса атмосферы, проходимой солнечными лучами, уменьшается, поэтому увеличивается интенсивность солнечной радиации.
Например, на высоте
Солнечная радиация является мощным лечебным и профилактическим фактом, она влияет на все физиологические процессы в организме, изменяя обмен веществ, общий тонус и работоспособность.
http://www.glossary.ru/cgi–bin/gl_sch2.cgi?R0pRurtl,tg9!quwutg
Наиболее биологически активна ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая у поверхности земли представлена потоком волн в диапазоне от 100 до 400 мкм.
Интенсивность ультрафиолетовой радиации у поверхности земли не всегда постоянна и зависит от широты местности, времени года, погоды и прозрачности атмосферы. При облачной погоде интенсивность ультрафиолетовой радиации у поверхности земли может снижаться до 80%, запыленность атмосферного воздуха делает эту потерю равной 11—50%.
Ультрафиолетовые лучи, попадая на кожу, не только вызывают сдвиги в коллоидном состоянии клеточных и тканевых белков кожи, но и рефлекторным путем влияют на весь организм. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в организме образуются биологически активные вещества, стимулирующие многие физиологические системы организма.
Подобные биологически активные вещества появляются через некоторое время после облучения, что говорит о фотохимическом действии ультрафиолетовых лучей. Являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, ультрафиолетовые лучи благоприятно влияют на белковый, жировой, минеральный обмен, иммунную систему, оказывая общеоздоровительное и тонизирующее действие.
Кроме общебиологического влияния на все системы и органы, ультрафиолетовая радиация оказывает специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Известно, что ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 400 до 320 мкм оказывает эритемно – загарное действие, с диапазоном волн от 320 до 275 мкм — антирахитическое и слабое бактерицидное, а коротковолновая ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 275 до 180 мкм повреждает биологическую ткань. На поверхности земли биологические объекты не подвергаются губительному действию коротковолновой ультрафиолетовой радиации, так как в верхних слоях атмосферы происходят рассеяние и поглощение волн с длиной волны менее 290 мкм. На поверхности земли зарегистрированы наиболее короткие из всего спектра ультрафиолетовой радиации волны в диапазоне от 290 до 291 мкм. У поверхности земли наибольшую часть составляет ультрафиолетовая радиация эритемно-загарного действия. Ультрафиолетовая эритема имеет ряд отличий от инфракрасной эритемы. Так, ультрафиолетовой эритеме свойственны строго очерченные контуры, ограничивающие участок воздействия ультрафиолетовых лучей, она возникает через некоторое время после облучения и, как правило, переходит в загар. Инфракрасная эритема возникает тотчас после теплового воздействия имеет размытые края и не переходит в загар. В настоящее время имеются факты, свидетельствующие о значительной роли центральной нервной системы в развитии ультрафиолетовой эритемы. Так, при нарушении проводимости периферических нервов или после введения новокаина эритема на данном участке кожи слабая или совсем отсутствует.
Ультрафиолетовая радиация в диапазоне волн от 320 до 275 мкм оказывает специфическое антирахитическое действие, что проявляется в фотохимических реакциях ультрафиолетовой радиации этого диапазона в синтезе витамина D. При недостаточном облучении ультрафиолетовыми лучами антирахитического спектра страдают фосфорно-кальциевый обмен, нервная система, паренхиматозные органы и системы кроветворения, снижаются окислительно-восстановительные процессы, нарушается стойкость капилляров, снижается работоспособность и сопротивляемость простудным заболеваниям. У детей возникает рахит с определенными клиническими симптомами. У взрослых нарушение фосфорно-кальциевого обмена на почве гиповитаминоза проявляется в плохом срастании костей при переломах, ослаблении связочного аппарата суставов, в быстром разрушении эмали зубов. Как указывалось выше ультрафиолетовая радиация антирахитического спектра относится к коротко волновой радиации, поэтому легко поглощается и рассеивается в запыленном атмосферном воздухе. В связи с этим жители промышленных городов, где атмосферный воздух загрязнен различными выбросами, испытывают «ультрафиолетовое голодание».
Видимый свет оказывает общебиологическое действие. Это проявляется не только в специфическом влиянии на функции зрения, но и в определенном воздействии на функциональное состояние центральной нервной системы и воздействие ее на все органы и системы организма. Организм реагирует не только на ту или иную освещенность, но и на весь спектр солнечного света. Оптимальные условия для зрительного аппарата создают волны зеленой и желтой волны спектра.
жилых помещений.
Температура воздуха — фактор неустановившийся, она непрерывно изменяется. Воздух в тропосфере нагревается главным образом за счет солнечной энергии. Поскольку воздух хорошо пропускает солнечные лучи, то последние, проходя через толщу атмосферы, нагревают ее лишь на сильно незначительную величину — на 0,015— 0,02°Ц через час.
Вполне естественно, что температура нижних слоев воздуха изменяется в зависимости от температуры земной поверхности (грунта или воды), то есть повышается с ее нагреванием и наоборот.
Амплитуда суточных колебаний температуры воздуха может быть разной в зависимости от условий. Да, наименьшая амплитуда наблюдается на полюсах, наибольшая — на экваторе. На экваторе приблизительно половину суток солнце нагревает земную поверхность, а во второй половине суток инсоляции нет; это и предопределяет сильное охлаждение грунта и большие амплитуды суточных колебаний температуры воздуха.
На полюсах день и ночь тянутся длительное время, месяцами, потому и температуры держатся долго на одном уровне с незначительными амплитудами колебаний.
Амплитуды колебаний температуры воздуха над материками большие, чем над большими водными пространствами. Это является следствием того, что вода через свою высокую теплоемкость (теплоемкость воды 1,0 грунта 0,5, воздух 0,003 и т. др.) медленно нагревается, но зато и медленно остывает, что приводит к смягчению амплитуды колебаний температуры воздуха над большими водоемами.
Температура воздуха влияет на организм человека и ее здоровье через рецепторы кожи, легких и слизистых оболочек. Она действует как тепловой фактор.
Перегрев и тепловой удар могут наступить при разных условиях: в парильне, во время похода в жаркое время года, при работе в помещении с высокой температурой окружающей среды т.п.
Признаки теплового удара такие: покраснение лица, головная боль, сухость слизистых, сухость и жар кожи, ускоренный пульс, слабость; в тяжелых случаях — потеря сознания и даже смерть.
Человек на протяжении всей своей жизни испытывает воздействие водяной пары воздуха. Количество ее в воздухе постоянно изменяется: она то уменьшается, то увеличивается. Когда в воздухе накапливается много водяной пары, то условия для испарения влаги ухудшаются. В воздухе, наконец, может накопиться такое количество водяной пары, что ее упругость будет равняться упругости жидкости, которая испаряется, — и тогда испарение прекращается.
Испарение зависит от температуры воздуха: чем высше последняя, тем интенсивнее происходит испарение. Потому испарение словно идет следом за температурой воздуха: повышается температура воздуха — повышается и испарение; снижается температура воздуха — падает и испарение.
Для гигиенической оценки воздуха важно знать относительную влажность. Но для того, чтобы вычислить относительную влажность, следует знать абсолютную и максимальную влажность. Потому необходимо напомнить, что значат эти понятия.
Абсолютная влажность — это количество водяной пары в г, которая содержится в данный момент в
Максимальная влажность определяется тем количеством водяной пары в г, которая насыщает полностью
Относительная влажность — это отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выражено в процентах, то есть:
Человек во время работы, особенно в условиях высокой температуры, должен терять больше влаги испарением, потому очень важно, как будет воспринимать воздух влагу, которая испаряется человеческой кожей и легкими. Если воздух будет сух, организм легко будет отдавать влагу испарениям, а если он уже насыщен водяной парой, то отдача влаги испарением будет затруднена.
Учитывая влияние влажности воздуха на испарение влаги из поверхности кожи человека и, значит, на ее теплообмен, гигиенисты разработали нормы влажности воздуха. При комнатной температуре (18—20°) и при легкой работе нормой влажности принято считать от 30 до 70%. Некоторые гигиенисты суживают верхнюю границу влажности воздуха до 60%.
Предложена схема для оценки воздуха по влажности: воздух называют сухим, когда водяной пары в нем меньше 55%, умеренно сухим — при влажности от 56 до 70%, умеренно влажным— от 71 до 85%, сильно влажным — свыше 86% и насыщенным— 100%.
На тепловой обмен и тепловое самочувствие человека, кроме температуры и влажности, влияет и движение воздуха.
Скорость воздуха в м/с и в баллах
В естественных условиях первичной причиной перемещения ветреных масс есть неравномерное их нагревание возле экватора и возле полюсов, причем над экватором густота воздуха в результате нагревания уменьшается и он поднимается вверх, а охлаждается, более густой и тяжелый воздух от полярных стран двигается вдоль поверхности земли в направлении к экватору. Вследствие этого непрерывно происходит общая циркуляция атмосферы. В северном полушарии, в нижних слоях атмосферы, наблюдается течение воздуха с севера на юг, однако в результате вращения земли это течение отклоняется вправо и набирает направления от северного востока на юго-запад. В южном полушарии течение воздуха в нижних слоях атмосферы идет с юга до экватора и, отклоняясь по тем же причинам влево, набирает направления от юго-востока на северо – запад. С другой стороны, в верхних слоях атмосферы есть два противоположных воздушных течения, которые имеют направление от экватора к обоим полюсам, причем в северном полушарии течение идет от юго – запада, а в южной — из северо – запада.
Верхние воздушные течения в меру поднятия вверх и отдаления от экватора охлаждаются и постепенно опускаются к поверхности земли, превращаясь в нижнее течение, которое имеет направление к экватору, а нижние течения обоих полушарий в меру нагревания в результате приближения к экватору, становятся более легкими и возле экватора поднимаются в верхние слои атмосферы, давая начало верхним течениям, которые идут к полюсам.
Движение воздуха наряду с температурой и влажностью его влияет на отдачу тепла организмом и, значит, на теплообмен человека.
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Гигиеническое значение атмосферного давления в первую очередь заключается в том, что от его изменений, наблюдаемых в естественных условиях, зависит сила, отчасти и направление ветра, частота и количество атмосферных осадков и колебания температуры воздуха. В обычных условиях на поверхности земли колебания атмосферного давления бывают очень малые (10 —
http://distance.edu.vn.ua/mehanika/znpas.html
Земля со всех сторон окружена атмосферой или, говоря проще, воздухом, а воздух, как и всякий газ, имеет вес. Следовательно, воздух должен жать на все предметы, которые сталкиваются с ним, и это давление, согласно с законом Паскаля, должно передаваться во все стороны. Каждый выше размещенный слой будет жать на ниже размещенный, самый низкий слой будет испытывать давления, которое равняется весу всего столба атмосферы. Чем выше мы будем подниматься, тем давление будет меньшим, то есть будет уменьшаться количество воздуха над нами, а самые густые и самые тяжелые слои атмосферы останутся внизу под нами.
http://www.refine.org.ua/pageid-1175-1.html
Воздействие сниженного атмосферного давления испытывают летчики, альпинисты и лица, которые работают в горах в стационарных, экспедиционных и других условиях. Пониженное атмосферное давление оказывает некоторое механическое влияние, вызывая расширение воздуха в полостях тела, что может повлечь к метеоризму, высокому стоянию диафрагмы; это в свою очередь приводит к затруднению дыхания и деятельности сердца, болей в суставах и мышцах, лобных пазухах и других придаточных полостях носа. Однако основным фактором, который действует на человека при пребывании в разреженной атмосфере, есть снижение парциального давления кислорода, которое приводит к многообразным аноксемичным явлениям. Клинические проявления влияния пониженного атмосферного давления в последнее время делят на так называемые «горную» и «летную» болезни. Некоторые авторы оба этих названия объединяют в одно – «высотная болезнь».
Со стороны центральной нервной системы наблюдается повышение возбуждающего процесса и ослабления тормозного; нарушение сна; ухудшение общего самочувствия в виде большей или меньшей слабости, вялости, подавленного настроения; нарушение координации движений.
Расстройства деятельности дыхательной системы выражаются в возникновении одышки, в частых ощущениях нехватки воздуха, в приступах удушья ночью. Изменения в состоянии сердечно-сосудистой системы вызывают головокружение, шум в ушах, ощущение пульсации сосудов, частую тошноту, носовые кровотечения, рвота.
Однако эти явления развиваются не сразу, им предшествуют изменения функционального состояния высшей нервной системы и органов чувств.
Со стороны органа зрения наблюдаются снижение остроты зрения, сужение поля зрения (нарушается мускульный баланс глаз), ослабление аккомодации (предметы издали кажутся большими, чем в действительности), световая чувствительность падает, нарушается восприятие цветности (зеленого и синего цветов). Обоняние снижается вплоть до полной потери восприятия запахов (аносмия). Изменяется вкус; резко выражено стремление к кислой еде.
